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Coastal & Estuarine Science News (CESN)

Coastal & Estuarine Science News (CESN) es una publicación electrónica gratuita, que brinda resúmenes breves de artículos seleccionados de la publicación científica Estuaries & Coasts, que hace énfasis en las aplicaciones de gestión de los hallazgos científicos.

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2023, Edición 3 (Español)

Contenido

¿ Cómo es que los Sistemas con Diques Responden ante el Aumento del Nivel del Mar?
Identificando las Prioridades de Gestión en los Paisajes Marino-costeros
Estimando la Capracidad de Carga del Salmon Juvenil
Las Lagunas Mediterráneas, de Menor Extensión, son Ignoradas por los Estudios Científicos

¿Cómo es que los Sistemas con Diques[1] Responden ante el Aumento del Nivel del Mar?

Pronóstico de inundaciones, en tierras bajas costeras con diques y restricción de mareas

Los sistemas de tierras bajas costeras, con presencia de diques y drenajes, dependen de infraestructura de protección hidráulica, que podría dejar de funcionar, a plena capacidad, en áreas con inundaciones previstas, debido al aumento del nivel del mar y al cambio climático. No obstante, sigue siendo difícil identificar cuándo y si es que estas estructuras de protección contra flujos de marea ya no descargan la suficiente cantidad de agua, especialmente, en los ambientes de marea. En este estudio, un equipo de científicos desarrolló un modelo simplificado de balance hídrico para modelar el flujo, mediante estructuras de control hidráulico y sistemas con diques y nivel de agua, para comprender mejor cómo es que estos sistemas con diques responden ante el aumento del nivel del mar. El equipo de científicos probó su modelo, con las observaciones del estuario del río Herring[2] (Massachusetts, EE. UU.), un sistema con diques, que, actualmente, cuenta con un proyecto, en construcción, de restauración del flujo de las mareas para escenarios, presentes y futuros, de aumento del nivel del mar, desde el 2020 hasta el 2100. Asimismo, se usó una medición de la capacidad de drenaje, que cuantifica el volumen de agua neto, que se drena en cada ciclo de marea, para monitorear y pronosticar cuándo el sistema habría pasado de una condición de sistema drenado a una condición de sistema embalsado, sin la restauración.

Todos los escenarios de aumento del nivel del mar, modelados con la infraestructura existente (una esclusa y dos compuertas tipo clapeta), mostraron una conversión de condiciones de poco nivel de drenaje, en el 2020, a condiciones casi totales de embalse, en el 2100. Asimismo, se prevé un embalse[3] considerable del estuario del río Herring, dentro de 20 años. Las simulaciones realizadas con hasta tres compuertas adicionales no redujeron esta tendencia hacia la condición de embalse, lo cual sugiere, que es probable que los niveles de agua embalsada aumenten, incluso, con la realización de mejoras considerables en la construcción. En base a estas pruebas de rendimiento del drenaje, se requieren proyectos de mejoramiento de la infraestructura, que sean periódicos e importantes, con el fin de evitar que sistemas similares, con diques, se conviertan en sistemas embalsados.

El uso de modelos como estos permite que los encargados de la gestión costera prioricen las zonas costeras, que requieren de acciones de restauración, control de inundaciones y modificación (o, incluso, remoción) de los diques existentes. Los autores del estudio decidieron compartir el código de su modelo de flujo hidráulico, en una biblioteca Python de código abierto, para que otros equipos de científicos lo puedan implementar, en sistemas con diques y restricción de mareas. Esta puede ser una herramienta de selección útil, que puede ayudar a identificar los sitios, que requieren de un modelamiento hidrodinámico más complejo o del desarrollo de una red de observación.

Fuente: Befus, K.M. et al. 2023. Forecasting Sea Level Rise‑driven Inundation in Diked and Tidally Restricted Coastal Lowlands (Pronóstico de inundaciones debido al aumento del nivel del mar, en tierras bajas costeras, con diques y restricción de mareas). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-023-01174-1

[1] Estructura hidráulica costera para el control de inundaciones y método de restricción de mareas, que consiste en una construcción que frena el paso del agua.

[2] Río, que incluye un estuario de marea. En 1909, se construyó un dique, que cruza el río. El estuario del río Herring se restaurará a su estado natural mediante la eliminación de diques y drenajes.

[3] Lago artificial, que se llena debido a la construcción de una presa, en un río, o de la existencia de un dique. Los embalses constituyen un medio de regulación de los ríos.

Identificando las Prioridades de Gestión en los Paisajes Marino-costeros

Puntos brillantes[1] y sitios de gestión, en los estuarios de Queensland

Los encargados del manejo costero siempre priorizan dos tipos de áreas para la protección y restauración de los paisajes marino-costeros: los puntos brillantes y los sitios de gestión. Desde una perspectiva ecológica, los puntos brillantes son aquellos que se desempeñan mejor de lo esperado, lo que los convierte en sitios potenciales para la conservación. Por su parte, los sitios de gestión son aquellos que se desempeñan peor de lo esperado, es decir, por debajo de las expectativas y que deben ser el centro de las intervenciones. Los métodos existentes para separar estas áreas son limitados y los responsables del manejo costero, con frecuencia, recurren a evaluaciones de campo detalladas y verificaciones en el terreno, lo que puede resultar costoso, además de tomar mucho tiempo. 

En este estudio y con el fin de identificar los puntos brillantes y los sitios de gestión, un equipo de investigación científica, en Australia, examinó las correlaciones existentes entre las medidas, que indexan la condición ecológica (enfocándose en las especies formadoras de hábitat) y un conjunto de variables espaciales y medioambientales, a lo largo de cuatro ecosistemas (manglares, pastos marinos, marismas salinas y afloramientos rocosos), en 13 estuarios, situados al sudeste de Queensland (Australia). El equipo de científicos usó modelos aditivos generalizados mixtos para predecir la condición ecológica de los sitios individuales, en base a patrones, a nivel de toda la región. Posteriormente, estas predicciones se compararon con los datos recopilados de las encuestas de campo simples.

Los hallazgos del estudio muestran que el equipo de científicos identificó, con éxito, los sitios, que se vienen desempeñando, significativamente, mejor o peor de lo esperado. Asimismo, se halló patrones estadísticos significativos, en 10 de las 15 medidas de la condición ecológica de estos ecosistemas – haciendo que sean útiles para distinguir entre los sitios con mejor y peor desempeño. Estas medidas incluyen la abundancia de manglares, la altura de los brotes de pastos marinos y la riqueza de especies de la vegetación de la marisma salina. La urbanización solo afectó dos medidas de la condición ecológica: la cobertura de ostras, en los afloramientos rocosos, es 75% más baja, en los sitios próximos a una urbanización extensiva, y la cobertura de algas es más alta, en los sitios con una urbanización intermedia. En general, los sitios de gestión fueron más comunes que los puntos brillantes con un 50% más de sitios de gestión que de puntos brillantes, en los manglares, 42.8% más, en los pastos marinos, 38.5% más, en las marismas salinas y ningún punto brillante, en los afloramientos rocosos. 

Estos modelos demuestran, que se pueden predecir patrones en la condición del hábitat, a lo largo de los paisajes marino-costeros, usando enfoques de modelado espacial. Esto permite que los encargados de la gestión costera eviten gastar recursos en la restauración de sitios, que probablemente no mejoren. Alternativamente, la identificación de puntos brillantes puede destacar áreas, donde la gestión ha tenido éxito.

Fuente: Gilby, B.L. et al. 2023. Drivers of Ecological Condition Identify Bright Spots and Sites for Management Across Coastal Seascapes (Los impulsores de la condición ecológica identifican puntos brillantes y sitios de gestión, a lo largo de los paisajes marino-costeros). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-023-01187-w

[1] Puntos o áreas con mayor diversidad de la esperada.

[1] También se conoce como barrera contra marejadas ciclónicas. Estructura de protección costera contra las inundaciones, ocasionadas por marejadas ciclónicas. 

[2] Movimiento permanente o temporal del agua salada tierra adentro, desplazando al agua dulce.

Estimando la Capacidad de Carga[1] del Salmon Juvenil

Una herramienta para el diseño y la evaluación de los proyectos de restauración

Los hábitats estuarinos y de llanuras de inundación son el foco de muchos esfuerzos de restauración para la recuperación del salmón. Sin embargo, cabría preguntarse ¿cuál es la capacidad de carga de estas áreas para el salmón juvenil? Para responder esta pregunta, en este estudio, un equipo de investigación científica, en el Pacífico Noroeste, sintetizó la información existente sobre los valores de la densidad de juveniles de salmón Chinook[2] (Oncorhynchus tshawytscha) y del salmón Coho[3] (O. kisutch), en todos sus rangos norteamericanos. Posteriormente, se usó un enfoque de expansión de hábitat para estimar la capacidad de carga de 16 estuarios costeros, en el estado de Oregón (EE. UU.), con el fin de apoyar la restauración del salmón usando información espacial sobre la extensión del hábitat.

Los hallazgos del estudio muestran que los valores de la densidad de juveniles de salmón Chinook y Coho variaron según la estación, pero fueron más altos, en los hábitats de los grandes ríos y las llanuras de inundación[4] (en comparación con los hábitats estuarinos) y más altos, en los canales distributarios[5] (en comparación con los sub-hábitats del canal principal).  Cuando se consideró el tipo de marisma, los valores más altos se registraron en los hábitats de marismas mareales de los ríos, con vegetación boscosa (en comparación con otras combinaciones de hábitats de marismas y canales). La capacidad de carga, actual e histórica, del salmón juvenil, en los estuarios de Oregón, varió, pero estaba directamente relacionada con el área del hábitat de la marisma de marea. La extensión actual del hábitat va desde 10% al 95% del hábitat histórico, con los estuarios más pequeños, que, generalmente, experimentan una menor pérdida, general, que los estuarios más grandes. En los sistemas, donde se prevé que el aumento del nivel del mar ocasiona la pérdida de hábitat de los humedales de marea con vegetación, se pronosticó una disminución de hasta 54% en la capacidad de carga estimada. Por el contrario, en los sistemas, dónde se prevé un incremento del área de los humedales de marea, debido al aumento del nivel del mar, se pronosticó un aumento en la capacidad de carga de hasta 320%.     

En zonas, donde el área actual de la marisma, con vegetación, está próxima a la estimada para la extensión histórica del hábitat, los autores del estudio proponen enfocarse en mejorar la calidad del hábitat. Por su parte, en los estuarios, donde se han perdido grandes extensiones de humedales, debido a la construcción de diques, una estrategia más efectiva para aumentar la extensión del hábitat puede consistir en restaurar el flujo mareal y la marisma. Las estimaciones de la capacidad de carga pueden servir para considerar los impactos de los nuevos proyectos y permiten que los encargados de la gestión costera puedan pronosticar los impactos del cambio climático en la capacidad de cría del stock[6] de salmones.

Fuente: Hall, J. et al. 2023. Estimating Juvenile Salmon Estuarine Carrying Capacities to Support Restoration Planning and Evaluation (Estimando la capacidad de carga del salmón juvenil, en el estuario, para ayudar en la planificación y evaluación de los proyectos de restauración). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-023-01185-y

[1] Potencialidad, que tiene un recurso o ecosistema para ser usado sin sufrir deterioro alguno, y poder recuperarse o renovarse, en plazos y condiciones normales, sin ver afectada su población o estabilidad futura del recurso o ecosistema.

[2] También se le conoce como salmón real.

[3] También se le conoce como salmón del pacífico.

[4] Áreas de superficie adyacentes a ríos o riachuelos y sujetas a inundaciones recurrentes.

[5] Corriente de agua, que se separa y aleja de una corriente principal.

[6] Un stock de peces es una población con extracción. Se refiere a una especie particular, en un lugar específico.

Las Lagunas Mediterráneas, de Menor Extensión, son Ignoradas por los Estudios Científicos

Asuntos relacionados con el tamaño

Por lo general, los estudios científicos y las normas de conservación se centran en las lagunas grandes, debido a su importancia económica, mientras que las lagunas más pequeñas son, poco comprendidas y, con frecuencia, ignoradas y desprotegidas, a pesar de su importancia y prevalencia, en la región del mediterráneo. En una edición especial sobre estuarios de bajo caudal, un equipo de científicos, en Francia, proporcionó el primer inventario de todas las lagunas de Córcega, que contiene 95 de las, aproximadamente, 400 lagunas, que existen, a lo largo de la costa del Mediterráneo. De estas 95 lagunas, 91 tienen una superficie menor de 0.5 kilómetros cuadrados (< 0.5 km2). Posteriormente, con el fin de predecir cómo es que el cambio climático y la presión antropogénica podían afectar las lagunas pequeñas, el equipo de científicos estudió la hidrología y ecología de tres de estas lagunas pequeñas (Arasu, Santa Giulia y Balistra), situadas en la parte suroriental de la isla de Córcega (Francia). Estas tres lagunas poseen distintas profundidades y ciclos biogeoquímicos estacionales y se caracterizan por sus contextos antropogénicos contrastantes (altamente modificados y perturbados, perturbación[1] de intensidad media y cuasi prístinos). El equipo de científicos tomó muestras de los nutrientes, en aguas superficiales y subterráneas, así como de las comunidades de fitoplancton, que existen en las lagunas. 

Según los hallazgos de este estudio, las lagunas de Arasu y de Santa Giulia mostraron un aumento en la urbanización de la cuenca, alta biomasa fitoplanctónica, baja diversidad y florecimientos de dinoflagelados potencialmente nocivos. Por el contrario, la laguna de Balistra mostró un buen estado general, pero en su cuenca se halló dos fuentes principales de contaminación (relacionadas con caseríos carentes de saneamiento público), aguas arriba de la laguna, que excedían el límite de nitratos, en el agua potable, de la Organización Mundial de la Salud (OMS)

El presente estudio demuestra la importancia de las lagunas pequeñas, a nivel de la cuenca y del mar Mediterráneo, y destaca la importancia de contar con un enfoque integrado, que considere las lagunas, en sus sistemas conectados adyacentes (cuenca y mar), y en sus contextos antropogénicos (perturbaciones). Con gran frecuencia, los sistemas grandes son el foco de los esfuerzos de monitoreo, aun cuando, generalmente, los sistemas pequeños poseen conexiones más próximas y directas con el uso de la tierra y las actividades humanas. Las lagunas costeras pequeñas no solo prestan numerosos servicios ecosistémicos esenciales, sino que, también, actúan como centinelas del cambio y de las intervenciones humanas, debido a su rápida respuesta a las perturbaciones.

Fuente: Ligorini, V. et al. 2023. Small Mediterranean coastal Lagoons Under Threat: Hydro‑ecological Disturbances and Local Anthropogenic Pressures (Size Matters) (Las lagunas costeras mediterráneas, de menor extensión, están amenazadas: perturbaciones ecológicas e hidrológicas y presiones antropogénicas locales (asuntos de tamaño). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-023-01182-1

[1] Evento o fenómeno, natural o provocado, que se describe en términos de sus características, severidad, localización y área de influencia. Las perturbaciones se pueden definir por su intensidad y por su frecuencia.